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夸克

構成物質的最基本單元之一
（重定向自反夸克）
关于同名浏览器，请见夸克浏览器。

夸克（quark）[1]是一种基本粒子，也是构成物质的基本单元。夸克互相结合，形成一种复合粒子，叫强子，强子中最稳定的是质子和中子，它们是构成原子核的单元[2]。由于一种叫“夸克禁闭”的现象，夸克不能够直接被观测到，或是被分离出来；只能够在强子里面找到夸克[3][4]。因此，人类对夸克的所知大都是来自对强子的观测。

夸克
图中有三个颜色球（代表夸克），每一对都有弹簧（代表胶子）连接着，而它们都在一个灰色旳圆圈内（代表质子）。球的颜色分别为红、绿及蓝，跟每个夸克的色荷一致。红色及蓝色球上标着“u”（代表u夸克），而绿色球则标着“d”（代表d夸克）。各夸克的颜色分配并不重要，重要的是所有三种颜色都在。
由二个u夸克及一个d夸克所构成的质子
组成基本粒子
系费米子
代第一代、第二代及第三代
基本相互作用电磁力、重力、强及弱
符号q
反粒子反夸克 (q)
理论默里·盖尔曼 (1964年)
乔治·茨威格 (1964年)
发现斯坦福线性加速器中心
(约1968年)
类型6种
（t、b、c、s、t、b）
电荷+2⁄3 e, −1⁄3 e
色荷有
自旋1⁄2
CAS号12585-73-8  checkY[失效链接]

目前已知夸克 有六种“味” (flavour)：u夸克(u)/ up、d夸克(d)/down、魅(粲)夸克(c)/charm、s夸克(s)/strange、b夸克(b)/bottom、 t夸克 (t)/top [5]。u夸克及d夸克的质量是所有夸克中最低的。较重的夸克会通过一个叫粒子衰变的过程，来迅速地变成u夸克或d夸克。粒子衰变是一个从高质量态变成低质量态的过程，因此，u夸克及d夸克一般来说很稳定，所以它们在宇宙中很常见，而s夸克、c夸克、t夸克及b夸克则只经由高能粒子的碰撞产生（例如宇宙射线及粒子加速器）。

夸克有着多种不同的内在特性，包括电荷、色荷、自旋及质量等。在标准模型中，夸克是唯一一种能经受全部4种基本相互作用的基本粒子，基本相互作用有时会被称为“基本力”（电磁相互作用力、万有引力、强相互作用力及弱相互作用力）。夸克亦是现今已知唯一的一种基本电荷非整数的粒子。夸克每一种味都有一种对应的反粒子，叫反夸克，它跟夸克的不同之处，只在于它的一些特性跟夸克大小一样但正负不同。

夸克模型分别由默里·盖尔曼与乔治·茨威格于1964年独立地提出[6]。引入夸克这一概念，是为了能更好地整理各种强子，而当时并没有能证实夸克存在的物理证据，直到1968年SLAC开发出深度非弹性散射（英语：Deep inelastic scattering）实验为止[7][8]。夸克的六种味已经全部被加速器实验所观测到；而于1995年在费米实验室被观测到的t夸克，是最后发现的一种[6]。

分类

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参见：标准模型
 
标准模型中的粒子有六种是夸克（图中用紫色表示）。左边的三行中，每一行构成物质的一代。

标准模型是描述所有已知基本粒子的理论框架[9]。此模型包含六种味的夸克（
q
）：u（
u
）、d（
d
）、s（
s
）、c（
c
）、b（
b
）及t（
t
）[5]。夸克的反粒子叫反夸克，在对应的夸克符号上加一横作为标记，例如
u
代表反u夸克。跟一般反物质一样，反夸克跟对应的夸克有着相同的质量、平均寿命及自旋，但两者的电荷及其他荷的正负则相反[10]。

夸克的自旋为1⁄2，因此根据自旋统计定理，它们是费米子。它们遵守泡利不相容原理，即两个相同的费米子，不能同时拥有相同的量子态。这点跟玻色子相反（拥有整数自旋的粒子），在相同的量子态上，相同的玻色子没有数量限制[11]。跟轻子不同的是，夸克拥有色荷，因此它们会参与强相互作用。因为这种夸克间吸引力的关系，而形成的复合粒子，叫做“强子”（见下文强相互作用与色荷部分）。

在强子中决定量子数的夸克叫“价夸克”；除了这些夸克，任何强子都可以含有无限量的虚（或“海”）夸克、反夸克，及不影响其量子数的胶子[12]。强子分两种：带三个价夸克的重子，及带一个价夸克和一个反价夸克的介子[13]。最常见的重子是质子和中子，它们是构成原子核的基础材料[14]。我们已经知道有很多不同的强子（见重子列表及介子列表），它们的不同点在于其所含的夸克，及这些内含物所赋予的性质。而含有更多价夸克的“奇异”强子，如四夸克粒子（
q

q

q

q
）及五夸克粒子（
q

q

q

q

q
），目前仍在理论阶段[15]，它们的存在仍未被证实[注 1][15][16]。

基本费米子被分成三代，每一代由两个轻子和两个夸克组成。第一代有u夸克及d夸克，第二代有s夸克及c夸克，而第三代则有t夸克及b夸克。过去所有搜寻第四代基本粒子的研究均以失败告终[17]，又有有力的间接证据支持不会有超过三代[注 2][18]。代数较高的粒子，一般会有较大的质量及较低的稳定性，于是它们会通过弱相互作用，衰变成代数较低的粒子。在自然中，只有第一代夸克（u夸克及d夸克）是常见的。较重的夸克只能通过高能碰撞来生成（例如宇宙射线），而且它们很快就会衰变；然而，科学家们相信大爆炸后，第一秒的最早部分会存有重夸克，那时宇宙处于温度及密度极高的状态（夸克时期）。重夸克的实验研究都在人工的环境下进行，例如粒子加速器[19]。

同时拥有电荷、质量、色荷及味，夸克是唯一一种能经受现代物理全部四种相互作用的已知粒子，这四种作用为：电磁、重力、强相互作用及弱相互作用[14]。对于个别粒子的相互作用而言，除非是在极端的能量（普朗克能量）及距离尺度（普朗克距离）下，重力实在是小得微不足道。然而，由于现时仍没有成功的量子引力理论，所以标准模型并不描述重力。

关于六种夸克味更完整的概述，可见于下文中的列表。

历史

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默里·盖尔曼，摄于2007年的TED大会。盖尔曼与乔治·茨威格在1964年提出了夸克模型。

夸克模型于1964年由物理学家默里·盖尔曼[20]和乔治·茨威格（George Zweig）[21][22]独立提出[6]。在这个提案前不久的1961年，盖尔曼提出了一种粒子分类系统，叫“八重道”——或技术上应叫特殊幺正群味对称[23]。以色列物理学家尤瓦勒·内埃曼（英语：Yuval Ne'eman）（Yuval Ne'eman），在同年亦独立地开发出一套跟八重道相近的理论[24][25]。

在夸克理论的初期，当时的“粒子园”除了其他各种粒子，还包括了许多强子。盖尔曼和茨威格假定它们不是基本粒子，而是由夸克和反夸克组成的。在他们的模型中，夸克有三种味，分别是上、下及奇，他们把电荷及自旋等性质都归因于这些味[20][21][22]。初时物理学界对于这份提案的意见不一。当时学界对于夸克的本质有所争论，一方认为夸克是物理实体，另一方则认为，它只是用来解释当时未明物理的抽象概念而已[26]。

在一年之内，就有人提出了盖尔曼－茨威格模型的延伸方案。谢尔登·李·格拉肖和詹姆斯·布约肯（英语：James Bjorken）（James Bjorken）预测有第四种夸克存在，他们把它叫做“粲”。加上第四种夸克的原因有三：一、能更好地描述弱相互作用（导致夸克衰变的机制）；二、夸克的数量会变得与当时已知的轻子数量一样；三、能产生一条质量方程（英语：Mass formula），可以计算出已知介子的质量[27]。

斯坦福线性加速器中心（SLAC）深度非弹性散射（英语：Deep inelastic scattering）实验在1968年指出，质子含有比自己小得多的点状物，因此质子并非基本粒子[7][8][28]。物理学家当时并不愿意把这些物体视为夸克，反而叫它们做“部分子”（parton）——一个由理查德·费曼所创造的新词[29][30][31]:42随着更多的发现，在SLAC所观测到的粒子后来被鉴定为上及d夸克[32]:556。不过，“部分子”一词到现在还在使用，是重子构成物（夸克、反夸克和胶子）的总称。

s夸克的存在由SLAC的散射实验间接证实：s夸克不但是盖尔曼和茨威格三夸克模型的必要部分，而且还解释到1947年从宇宙射线中发现的
K
和
π
强子[33]。

在1971年的一份论文中，格拉肖、约翰·李尔普罗斯和卢奇亚诺·马伊阿尼（Luciano Maiani）一起对当时尚未发现的c夸克，提出更多它存在的理据[34][31]:44。到1973年，小林诚和益川敏英指出再加一对夸克，就能解释实验中观测到的CP破坏[注 3][35]，于是夸克应有的味被提升到现时的六种。

c夸克在1974年被两个研究小组几乎同时发现（见十一月革命）——一组在SLAC，由伯顿·里克特领导；而另一组则在布鲁克黑文国家实验室，由丁肇中领导。观测到的c夸克在介子里面，与一个反c夸克束缚（Bound state）在一起。两组分别为这种介子起了不同的名子：J及ψ；因此这种粒子的正式名字叫J/ψ介子。这个发现终于使物理学界相信夸克模型是正确的[31]。

在之后的几年，有一些把夸克数量增至六个的提案。其中，以色列物理学家哈伊姆·哈拉里（英语：Haim Harari）（Haim Harari）在1975年的论文[36]中，最早把加上的夸克命名为“顶”及“底”[37]:31-33。

b夸克在1977年被利昂·莱德曼领导的费米实验室研究小组观测到[38][39]。这是一个代表t夸克存在的有力征兆：没有t夸克的话，b夸克就没有伴侣。然而一直都没有观测到t夸克，直至1995年，终于被费米实验室的CDF（英语：Collider Detector at Fermilab）[40]及DØ（英语：D0 experiment）小组[41]观测到[6]。它的质量比之前预料的要大得多[37]:144——几乎跟金原子一样重[42]。

命名

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盖尔曼原本想用鸭的叫声来命名夸克[43]。开始时他并不太确定自己这个新词的实际拼法，直到他在詹姆斯·乔伊斯小说《芬尼根的守灵夜》里面找到“夸克”这个词：

盖尔曼在其著作《夸克与美洲豹（英语：The Quark and the Jaguar）》中，更详细地述说了夸克这个词的由来[46]：

茨威格则用“埃斯”（Ace）来称呼他所理论化的粒子，但是在夸克模型被广泛接纳时，盖尔曼的用词就变得很有名[47]。很多中国物理学家则称夸克为“层子”，在台湾亦曾翻译“亏子”，但并不普遍使用。

夸克味的命名都是有原因的。上及d夸克被这样叫，是源于同位旋的上及下分量，而它们确实各自带有这样一个量[48]。s夸克这个名字，是因为它们是在宇宙射线的奇异粒子中被发现的，发现奇异粒子的时候还没有夸克理论；它们被视为“奇异”，是因为它们的寿命不寻常地长[49]。跟布约肯一起提出c夸克的格拉肖说过：“我们把它叫c夸克，是因为在构建它的过程中，见到它为亚原子世界所带来的对称，我们被这种美迷住了，对成果感到很满意。”[50]至于“顶”和“底”这两个名字，哈拉里决定这样做，是因为“它们是上及d夸克逻辑上的伙伴”[36][37][49]。在过往，b夸克及t夸克有时会分别被叫作“美”及“真”夸克，但这两个名字现在已经很少人会用[51]:133。

性质

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电荷

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参见：电荷

夸克的电荷值为分数——基本电荷的−1⁄3倍或+2⁄3倍，随味而定。u夸克、c夸克及t夸克（这三种叫“上型夸克”）的电荷为+2⁄3，而d夸克、s夸克及b夸克（这三种叫“下型夸克”）的则为−1⁄3。反夸克与其所对应的夸克电荷相反；上型反夸克的电荷为−2⁄3，而下型反夸克的电荷则为+1⁄3。由于强子的电荷，为组成它的夸克的电荷总和，所以所有强子的电荷均为整数：三个夸克的组合（重子）、三个反夸克（反重子），或一个夸克配一个反夸克（介子），加起来电荷值都是整数[52]。例如，组成原子核的强子，中子和质子，其电荷分别为0及+1；中子由两个d夸克和一个u夸克组成，而质子则由两个u夸克和一个d夸克组成[14]。

自旋

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参见：自旋

自旋是基本粒子的一种内在特性，它的方向是一项重要的自由度。在视像化时，有时它会被视为一沿着自己中轴转动的物体（所以名叫“自旋”）。

自旋可以用矢量来代表，其长度可用约化普朗克常数ħ来量度。量度夸克时，在任何轴上量度自旋的矢量分量，结果皆为+ħ/2或−ħ/2；因此夸克是一种自旋1⁄2粒子[51]:80–90。沿某一轴（惯例上为z轴）上的旋转分量，一般用上箭头↑来代表+1⁄2，下箭头↓来代表−1⁄2，然后在后加上味的符号。例如，一自旋为+1⁄2的u夸克可被写成u↑[53]。

弱相互作用

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主条目：弱相互作用
 
图为β衰变的费曼图，时间箭头向上。CKM矩阵（详见下文）包含了β及其他夸克衰变的发生概率。

夸克只能通过弱相互作用，由一种味转变成另一种味，弱相互作用是粒子物理学的四种基本相互作用之一。任何上型的夸克（上、粲及t夸克），都可以通过吸收或释放一W玻色子，而变成下型的夸克（下、奇及b夸克），反之亦然。这种变味机制正是导致β衰变这种放射过程的原因，在β衰变中，一中子（
n
）“分裂”成一质子（
p
）、一电子（
e−
）及一反电中微子（
ν
e）（见右图）。在β衰变发生时，中子（
u

d

d
）内的一d夸克在释放一虚
W−
玻色子后，随即衰变成一u夸克，于是中子就变成了质子（
u

u

d
）。随后
W−
玻色子衰变成一电子及一反电中微子[31]:307ff。

 
n
 →  
p
 +
e−
 +
ν
e		 （β衰变，重子标记）

u

d

d
 →
u

u

d
 +
e−
 +
ν
e		 （β衰变，夸克标记）

β衰变及其逆过程“逆β过程”在医学上都有常规性的应用，例如正电子发射计算机断层扫描。这两个过程在高能实验中也有应用，例如中微子探测。

 
图为六种夸克间弱相互作用的强度。线的“深浅”由CKM矩阵的元决定。

尽管所有夸克的变味过程都一样，每一种夸克都偏向于变成跟自己同一代的另一夸克。所有味变的这种相对趋势，都是由一个数学表来描述，叫卡比博-小林-益川矩阵（CKM矩阵）。CKM矩阵内所有数值的大约大小如下[54]：

 ，

其中Vij 代表一夸克味i 变成夸克味j（反之亦然）的可能性[注 4]。

轻子（上图β衰变中在W玻色子右边的粒子）也有一个等效的弱相互作用矩阵，叫庞蒂科夫-牧-中川-坂田矩阵（PMNS矩阵）[55]。PMNS矩阵及CKM矩阵合起来能够描述所有味变，但两者间的关系并不明朗[56]。

强相互作用与色荷

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参见：色荷和强相互作用
 
不论种类，强子的总色荷为零。

夸克有一种叫“色荷”的性质。色荷共分三种，可任意标示为“蓝”、“绿”及“红”[注 5]每一种色荷都有其对应的反色荷——“反蓝”、“反绿”及“反红”。每一个夸克都带一种色，而每一个反夸克则带一种反色。[57]

掌管夸克间吸引及排斥的系统，是由三种色的各种不同组合所负责，叫强相互作用，它是由一种叫胶子的规范玻色子所传递的；下文中有关于胶子更详细的讨论。描述强相互作用的理论叫量子色动力学（QCD）。一个带某色荷的夸克，可以和一个带对应反色荷的反夸克，一起生成一束缚系统；三个（反）色荷各异的（反）夸克，也就是三种色每种一个，同样也可以束缚在一起。两个互相吸引的夸克会达至色中性：一夸克带色荷ξ，加上一个带色荷−ξ的反夸克，结合后色荷为零（或“白”色），成为一个介子。跟基本光学的颜色叠加一样，把三个色荷互不相同的夸克或三个这样的反夸克组合在一起，就会同样地得到“白”的色荷，成为一个重子或反重子[58]。

在现代粒子物理学中，联系粒子相互作用的，是一种叫规范对称的空间对称群（见规范场论）。色荷SU(3)（一般简写成SU(3)c）是夸克色荷的规范对称，也是量子色动力学的定义对称[32]:part III。物理学定律不受空间的方向（如x、y及z）所限，即使坐标轴旋转到一个新方向，定律依然不变，量子色动力学的物理也一样，不受三维色空间的方向影响，色空间的三个方向分别为蓝、红和绿。SU(3)c的色变与色空间的“旋转”相对应（数学上，色空间是复数空间（英语：Complex space））。每一种夸克味，f，下面都有三种小分类fB、fG和fR，对应三种夸克色蓝、绿和红[59]，形成一个三重态：一股有三个分量的量子场，并且在变换时遵从SU(3)c的基本表示[60]。这个时候SU(3)c应是局部的，这个要求换句话说，就是容许变换随空间及时间而定，所以说这个局部表示决定了强相互作用的性质，尤其是有八种载力用胶子这一点[32]:part III[61]。

质量

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参见：质量

在提及夸克质量时，需要用到两个词：一个是“净夸克（英语：Current quark）质量”，也就是夸克本身的质量；另一个是“组夸克（英语：Constituent quark）质量”，也就是净夸克质量加上其周围胶子场的质量[62]。这两个质量的数值一般相差甚远。一个强子中的大部分的质量，都属于把夸克束缚起来的胶子，而不是夸克本身。尽管胶子的内在质量为零，它们拥有能量——更准确地，应为量子色动力学束缚能（QCBE）——就是它为强子提供了这么多的质量（见狭义相对论中的质量）。例如，一个质子的质量约为938 MeV/c2，其中三个价夸克大概只有11 MeV/c2；其余大部分质量都可以归咎于胶子的QCBE[63][64]。

标准模型假定所有基本粒子的质量，都是来自希格斯机制，而这个机制跟希格斯玻色子有关系。t夸克有着很大的质量，一个t夸克大约跟一个金原子核一样重（~171 GeV/c2）[63][65]，而透过研究为什么t夸克的质量那么大，物理学家希望能找到更多有关于夸克，及其他基本粒子的质量来源[66]。

性质列表

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参见：味 (粒子物理学)

下表总结了六种夸克的关键性质。每种夸克味都有自己的一组味量子数（同位旋（I3）、粲数（C）、奇异数（S）、顶数（T）及底数（B′）），它们代表着夸克系统及强子的一些特性。因为重子由三个夸克组成，所以所有夸克的重子数（B）均为+1⁄3。反夸克的话，电荷（Q）及其他味量子数（B、I3、C、S、T及B′）都跟夸克的差一个正负号。质量和总角动量（J；相等于点粒子的自旋）不会因为反粒子而变号。

夸克按其特性分为三代，如下表所示：

夸克味的性质[63]
名称 符号 质量（MeV/c2）* J B Q I3 C S T B′ 反粒子 反粒子符号
第一代 上
u
 		1.7 to 3.3 1⁄2 +1⁄3 +2⁄3 +1⁄2 0 0 0 0 反上
u
下
d
 		4.1 to 5.8 1⁄2 +1⁄3 −1⁄3 −1⁄2 0 0 0 0 反下
d
下一代
第二代 粲
c
 		1270+70
−90 		1⁄2 +1⁄3 +2⁄3 0 +1 0 0 0 反粲
c
奇
s
 		101+29
−21 		1⁄2 +1⁄3 −1⁄3 0 0 −1 0 0 反奇
s
下一代
第三代 顶
t
 		172000±900  ±1,300  1⁄2 +1⁄3 +2⁄3 0 0 0 +1 0 反顶
t
底
b
 		4190+180
−60 		1⁄2 +1⁄3 −1⁄3 0 0 0 0 −1 反底
b
J = 总角动量、B = 重子数、Q = 电荷、I3 = 同位旋, C = 粲数、S = 奇异数、T = 顶数及B′ = 底数。
* 像4190+180
−60 这样的标记代表量测不确定度。以t夸克为例，第一个不确定度是自然中的随机，第二个是系统的。

注：每一味夸克都具有红、绿及蓝三种色的版本，但对上表所列的性质而言，三种版本都一样，故不列出。

相互作用中的夸克

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参见：夸克禁闭和胶子

就像量子色动力学所描述的，夸克间的强相互作用由胶子传递，胶子是无质量的矢量（英语：Vector boson）规范玻色子。每一个胶子带有一种色及一种反色。在粒子相互作用的标准框架下（它是通用表述摄动理论的一部分），胶子通过发射与吸收虚粒子，不断在夸克间进行交换。当胶子在夸克间转换时，两者的色荷都会改变；例如一红夸克在发射出一红－反绿胶子后，它就会变成绿夸克，又例如一绿夸克在吸收了一红－反绿胶子，它就会变成红夸克。因此，尽管夸克的色不断在变，但是它们间的强相互作用是维持着的[67][68]:45-47[69]:85。

由于胶子带色荷，所以它们自己能发射及吸收其他胶子。因此导致“渐近自由”：当两个夸克间的距离愈来愈近时，它们之间的色动束缚力就愈来愈弱[69]:400ff。相反地，当夸克间的距离愈来愈远时，束缚力就愈来愈强。色场开始受到“应力”影响而不稳定，就像橡皮筋拉长时受应力影响而快断开一样，于是色场就会自发地生成许多合适色荷的胶子，来强化色场。当能量过了一个底限时，就会开始生成夸克和反夸克对。这些对与分离中的夸克束缚在一起，形成新的强子。这个现象叫“夸克禁闭”：夸克不能单独存在[68]:295–297[70]。夸克在高能碰撞中生成后，在能与其他夸克作出任何相互作用之前，就会发生强子化（英语：Hadronization）这个过程。唯一的例外是t夸克，因为它会在强子化前先衰变[71]。

海夸克

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除影响量子数的价夸克（(
q
v）之外，强子也含有虚夸克－反夸克对（
q

q
），这些对粒子叫“海夸克”（
q
s）。当强子色场的胶子分裂时，就会产生海夸克；以上过程的逆过程也会发生，当两个海夸克湮灭时，会产生一个胶子。于是胶子就会持续地分裂与生成，形成所谓的“海”[72]。海夸克比价夸克不稳定得多，它们一般会在强子内部互相湮灭。尽管如此，海夸克在某些情况下还是会强子化，形成重子或介子类的粒子[73]。

夸克物质的其他相

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夸克物质的性质描述相图。图中准确的细节，仍是进行中的研究课题[74][75]。

在足够极端的条件下，夸克可能会脱离禁闭，成为自由粒子。在渐近自由的演变下，高温时的强相互作用变得较弱。最后，色禁闭会失效，形成一股超热等离子体，由自由移动的夸克与胶子组成。这种物质的理论相叫夸克－胶子浆[76]。需要达到这个相的确切条件，现时仍是未知，但这方面一直都有不少的推测及实验。温度需求的近期估计为(1.90±0.02)×1012 开尔文[77]。虽然夸克及胶子的完全自由态从未被实现（尽管欧洲核子研究组织在1980年代至90年代间尝试过许多次），但是在相对论性重离子对撞机的近期实验中，有证据指出像液体的夸克物质，能展示出“近乎完美”的流体运动[78]。

夸克－胶子浆的特点是，相对于上及d夸克对的数量，重夸克对的数量大幅提升。宇宙学家们相信，在大爆炸后10−6秒之前（夸克时期），宇宙里充满着这种夸克－胶子浆，因为当时的温度实在太高，重子会不稳定[79]。

当重子密度足够高时，且温度相对地低——大概可以跟中子星相比的条件——根据理论预测，夸克物质会退化成一弱作用夸克的费米液体。这种液体的特点是，它是由带色夸克的库珀对凝聚而成的，因此会对局部SU(3)c对称性造成破缺。由于库珀对含有色荷，所以这样的一种夸克物质相，叫色超导体（英语：Color superconductivity），此时色荷能够在无色阻的情况下通过[80]。

另见

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注解

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  1. ^ 2000年代初，有几个研究小组声称，已证实了四夸克粒子与五夸克粒子的存在。尽管四夸克粒子的情况目前仍在争论中，但是所有五夸克候选粒子都已被证实不存在。
  2. ^ 主要证据是基于
    Z0
    玻色子    的共振宽度，它限制了第四代中微子的质量，此时质量需要大于~45 GeV/c2。与其他三代的中微子相比，它们的质量不高于2 MeV/c2，可见两者形成非常大的对比。
  3. ^ 在弱相互作用下的一个反应中，当左右被逆转（P对称），且粒子被换成反粒子（C对称）后，CP破坏会使这个反应的前后不一样。
  4. ^ 从一夸克衰变至另一夸克的实际概率，是一个包含衰变夸克质量、衰变产物质量及对应CKM矩阵元等变数的复杂函数。该概率与CKM矩阵对应项(|Vij|2) 的平方成正比（但不相等）。
  5. ^ 尽管名字中有颜色，色荷跟可见光的色谱并没有关系。

参考资料

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  1. ^ 物理学名词审定委员会．物理学名词 [S/OL]．全国科学技术名词审定委员会,公布. 3版．北京：科学出版社, 2019: 349. 科学文库 （页面存档备份，存于互联网档案馆）.
  2. ^ Quark (subatomic particle). Encyclopædia Britannica. [2008-06-29]. （原始内容存档于2015-05-07）. 
  3. ^ R. Nave. Confinement of Quarks. HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. [2008-06-29]. （原始内容存档于2015-09-05）. 
  4. ^ R. Nave. Bag Model of Quark Confinement. HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. [2008-06-29]. （原始内容存档于2019-05-01）. 
  5. ^ 5.0 5.1 R. Nave. Quarks. HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. [2008-06-29]. （原始内容存档于2015-09-05）. 
  6. ^ 6.0 6.1 6.2 6.3 B. Carithers, P. Grannis. Discovery of the Top Quark (PDF). Beam Line (SLAC). 1995, 25 (3): 4–16 [2008-09-23]. （原始内容存档 (PDF)于2016-12-03）. 
  7. ^ 7.0 7.1 E.D. Bloom; et al. High-Energy Inelastic e–p Scattering at 6° and 10°. Physical Review Letters. 1969, 23 (16): 930–934. Bibcode:1969PhRvL..23..930B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.930. 
  8. ^ 8.0 8.1 M. Breidenbach; et al. Observed Behavior of Highly Inelastic Electron–Proton Scattering. Physical Review Letters. 1969, 23 (16): 935–939. Bibcode:1969PhRvL..23..935B. doi:10.1103/PhysRevLett.23.935. 
  9. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group). Higgs Bosons: Theory and Searches (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2011-07-25]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. （原始内容存档 (PDF)于2017-02-01）. 
  10. ^ S.S.M. Wong. Introductory Nuclear Physics 2nd. Wiley Interscience. 1998: 30. ISBN 0-471-23973-9. 
  11. ^ K.A. Peacock. The Quantum Revolution. Greenwood Publishing Group. 2008: 125. ISBN 031333448X. 
  12. ^ B. Povh, C. Scholz, K. Rith, F. Zetsche. Particles and Nuclei. Springer. 2008: 98. ISBN 3540793674. 
  13. ^ Section 6.1. in P.C.W. Davies. The Forces of Nature. Cambridge University Press. 1979. ISBN 052122523X. 
  14. ^ 14.0 14.1 14.2 M. Munowitz. Knowing. Oxford University Press. 2005: 35. ISBN 0195167376. 
  15. ^ 15.0 15.1 W.-M. Yao et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: Pentaquark Update (PDF). Journal of Physics G. 2006, 33 (1): 1–1232 [2011-07-25]. Bibcode:2006JPhG...33....1Y. arXiv:astro-ph/0601168  . doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. （原始内容存档 (PDF)于2017-02-12）. 
  16. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: Pentaquarks (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2011-07-25]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. （原始内容存档 (PDF)于2017-10-29）. 
    C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: New Charmonium-Like States (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2011-07-25]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-21）. 
    E.V. Shuryak. The QCD Vacuum, Hadrons and Superdense Matter. World Scientific. 2004: 59. ISBN 9812385746. 
  17. ^ C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: b′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2011-07-25]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-21）. 
    C. Amsler et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: t′ (4th Generation) Quarks, Searches for (PDF). Physics Letters B. 2008, 667 (1): 1–1340 [2011-07-25]. Bibcode:2008PhLB..667....1P. doi:10.1016/j.physletb.2008.07.018. （原始内容存档 (PDF)于2018-12-21）. 
  18. ^ D. Decamp. Determination of the number of light neutrino species. Physics Letters B. 1989, 231 (4): 519. Bibcode:1989PhLB..231..519D. doi:10.1016/0370-2693(89)90704-1. 
    A. Fisher. Searching for the Beginning of Time: Cosmic Connection. Popular Science. 1991, 238 (4): 70. 
    J.D. Barrow. The Singularity and Other Problems. The Origin of the Universe Reprint. Basic Books. 1997 [1994]. ISBN 978-0465053148. 
  19. ^ D.H. Perkins. Particle Astrophysics. Oxford University Press. 2003: 4. ISBN 0198509529. 
  20. ^ 20.0 20.1 M. Gell-Mann. A Schematic Model of Baryons and Mesons. Physics Letters. 1964, 8 (3): 214–215. Bibcode:1964PhL.....8..214G. doi:10.1016/S0031-9163(64)92001-3. 
  21. ^ 21.0 21.1 G. Zweig. An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking (PDF). CERN Report No.8182/TH.401. 1964 [2011-07-26]. （原始内容 (PDF)存档于2011-02-22）. 
  22. ^ 22.0 22.1 G. Zweig. An SU(3) Model for Strong Interaction Symmetry and its Breaking: II. CERN Report No.8419/TH.412. 1964 [2015-11-22]. （原始内容存档于2017-10-03）. 
  23. ^ M. Gell-Mann. The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry. M. Gell-Manm, Y. Ne'emann (编). The Eightfold Way. Westview Press. 2000: 11 [1964]. ISBN 0-7382-0299-1. 
    Original: M. Gell-Mann. The Eightfold Way: A theory of strong interaction symmetry. Synchroton Laboratory Report CTSL-20 (California Institute of Technology). 1961. 
  24. ^ Y. Ne'emann. Derivation of strong interactions from gauge invariance. M. Gell-Manm, Y. Ne'emann (编). The Eightfold Way. Westview Press. 2000 [1964]. ISBN 0-7382-0299-1. 
    Original Y. Ne'emann. Derivation of strong interactions from gauge invariance. Nuclear Physics. 1961, 26: 222. Bibcode:1961NucPh..26..222N. doi:10.1016/0029-5582(61)90134-1. 
  25. ^ R.C. Olby; G.N. Cantor. Companion to the History of Modern Science. Taylor & Francis. 1996: 673. ISBN 0-415-14578-3. 
  26. ^ A. Pickering. Constructing Quarks. University of Chicago Press. 1984: 114–125. ISBN 0226667995. 
  27. ^ B.J. Bjorken, S.L. Glashow. Elementary Particles and SU(4). Physics Letters. 1964, 11 (3): 255–257. Bibcode:1964PhL....11..255B. doi:10.1016/0031-9163(64)90433-0. 
  28. ^ J.I. Friedman. The Road to the Nobel Prize. Hue University. [2017-06-13]. （原始内容存档于2017-04-23）. 
  29. ^ R.P. Feynman. Very High-Energy Collisions of Hadrons. Physical Review Letters. 1969, 23 (24): 1415–1417. Bibcode:1969PhRvL..23.1415F. doi:10.1103/PhysRevLett.23.1415. 
  30. ^ S. Kretzer; et al. CTEQ6 Parton Distributions with Heavy Quark Mass Effects. Physical Review D. 2004, 69 (11): 114005. Bibcode:2004PhRvD..69k4005K. arXiv:hep-ph/0307022  . doi:10.1103/PhysRevD.69.114005. 
  31. ^ 31.0 31.1 31.2 31.3 D.J. Griffiths. Introduction to Elementary Particles. John Wiley & Sons. 1987. ISBN 0-471-60386-4. 
  32. ^ 32.0 32.1 32.2 M.E. Peskin, D.V. Schroeder. An introduction to quantum field theory. Addison–Wesley. 1995. ISBN 0-201-50397-2. 
  33. ^ V.V. Ezhela. Particle physics. Springer. 1996: 2. ISBN 1563966425. 
  34. ^ S.L. Glashow, J. Iliopoulos, L. Maiani. Weak Interactions with Lepton–Hadron Symmetry. Physical Review D. 1970, 2 (7): 1285–1292. Bibcode:1970PhRvD...2.1285G. doi:10.1103/PhysRevD.2.1285. 
  35. ^ M. Kobayashi, T. Maskawa. CP-Violation in the Renormalizable Theory of Weak Interaction (PDF). Progress of Theoretical Physics. 1973, 49 (2): 652–657 [2015-11-22]. Bibcode:1973PThPh..49..652K. doi:10.1143/PTP.49.652. （原始内容存档 (PDF)于2015-11-02）. 
  36. ^ 36.0 36.1 H. Harari. A new quark model for hadrons. Physics Letters B. 1975, 57B: 265. Bibcode:1975PhLB...57..265H. doi:10.1016/0370-2693(75)90072-6. 
  37. ^ 37.0 37.1 37.2 K.W. Staley. The Evidence for the Top Quark. Cambridge University Press. 2004. ISBN 9780521827102. 
  38. ^ S.W. Herb; et al. Observation of a Dimuon Resonance at 9.5 GeV in 400-GeV Proton-Nucleus Collisions. Physical Review Letters. 1997, 39: 252. Bibcode:1977PhRvL..39..252H. doi:10.1103/PhysRevLett.39.252. 
  39. ^ M. Bartusiak. A Positron named Priscilla. National Academies Press. 1994: 245. ISBN 0309048931. 
  40. ^ F. Abe et al. (CDF Collaboration). Observation of Top Quark Production in
    p

    p
     Collisions with the Collider Detector at Fermilab. Physical Review Letters. 1995, 74: 2626–2631. Bibcode:1995PhRvL..74.2626A. PMID 10057978. doi:10.1103/PhysRevLett.74.2626.     
  41. ^ S. Abachi et al. (DØ Collaboration). Search for High Mass Top Quark Production in
    p

    p
     Collisions at √s = 1.8 TeV. Physical Review Letters. 1995, 74: 2422–2426. Bibcode:1995PhRvL..74.2422A. doi:10.1103/PhysRevLett.74.2422.     
  42. ^ New Precision Measurement of Top Quark Mass. Brookhaven National Laboratory News. [2008-09-24]. （原始内容存档于2012-10-09）. 
  43. ^ J. Gribbin, M. Gribbin. Richard Feynman: A Life in Science. Penguin Books. 1997: 194. ISBN 0-452-27631-4. 
  44. ^ 卡洛·罗韦利；译者：文铮 陶慧慧；. 七堂极简物理课. 企鹅图书. 2016: 39. ISBN 978-7-5357-8927-3. 
  45. ^ J. Joyce. Finnegans Wake. Penguin Books. 1982: 383 [1939]. ISBN 0-14-00-6286-6.
    LCCN 59-0 – 000
    .     
  46. ^ M. Gell-Mann. The Quark and the Jaguar: Adventures in the Simple and the Complex. Henry Holt and Co. 1995: 180. ISBN 978-0805072532. 
  47. ^ J. Gleick. Genius: Richard Feynman and modern physics. Little Brown and Company. 1992: 390. ISBN 0-316-903167. 
  48. ^ J.J. Sakurai. S.F Tuan , 编. Modern Quantum Mechanics Revised. Addison–Wesley. 1994: 376. ISBN 0-201-53929-2. 
  49. ^ 49.0 49.1 D.H. Perkins. Introduction to high energy physics. Cambridge University Press. 2000: 8. ISBN 0521621968. 
  50. ^ M. Riordan. The Hunting of the Quark: A True Story of Modern Physics. Simon & Schuster. 1987: 210. ISBN 9780671504663. 
  51. ^ 51.0 51.1 F. Close. The New Cosmic Onion. CRC Press. 2006. ISBN 1584887982. 
  52. ^ G. Fraser. The New Physics for the Twenty-First Century. Cambridge University Press. 2006: 91. ISBN 0521816009. 
  53. ^ D. Lincoln. Understanding the Universe. World Scientific. 2004: 116. ISBN 9812387056. 
  54. ^ K. Nakamura; et al. Review of Particles Physics: The CKM Quark-Mixing Matrix (PDF). J. Phys. G. 2010, 37 (075021): 150 [2011-07-25]. （原始内容存档 (PDF)于2018-07-14）. 
  55. ^ Z. Maki, M. Nakagawa, S. Sakata. Remarks on the Unified Model of Elementary Particles (PDF). Progress of Theoretical Physics. 1962, 28 (5): 870. Bibcode:1962PThPh..28..870M. doi:10.1143/PTP.28.870. 
  56. ^ B.C. Chauhan, M. Picariello, J. Pulido, E. Torrente-Lujan. Quark–lepton complementarity, neutrino and standard model data predict
    θPMNS
    13     = 9°+1°
    −2°    . European Physical Journal. 2007, C50 (3): 573–578. Bibcode:2007EPJC...50..573C. arXiv:hep-ph/0605032  . doi:10.1140/epjc/s10052-007-0212-z.     
  57. ^ R. Nave. The Color Force. HyperPhysics. Georgia State University, Department of Physics and Astronomy. [2009-04-26]. （原始内容存档于2007-08-20）. 
  58. ^ B.A. Schumm. Deep Down Things. Johns Hopkins University Press. 2004: 131–132. ISBN 080187971X. OCLC 55229065. 
  59. ^ V. Icke. The force of symmetry. Cambridge University Press. 1995: 216. ISBN 052145591X. 
  60. ^ M.Y. Han. A story of light. World Scientific. 2004: 78. ISBN 9812560343. 
  61. ^ C. Sutton. Quantum chromodynamics (physics). Encyclopædia Britannica Online. [2009-05-12]. （原始内容存档于2010-12-09）. 
  62. ^ A. Watson. The Quantum Quark. Cambridge University Press. 2004: 285–286. ISBN 0521829070. 
  63. ^ 63.0 63.1 63.2 K. Nakamura et al. (Particle Data Group). Review of Particle Physics: Quarks (PDF). Journal of Physics G. 2010, 37: 075021 [2011-07-26]. Bibcode:2010JPhG...37g5021N. doi:10.1088/0954-3899/37/7A/075021. （原始内容存档 (PDF)于2011-08-05）. 
  64. ^ W. Weise, A.M. Green. Quarks and Nuclei. World Scientific. 1984: 65–66. ISBN 9971966611. 
  65. ^ D. McMahon. Quantum Field Theory Demystified. McGraw–Hill. 2008: 17. ISBN 0071543821. 
  66. ^ S.G. Roth. Precision electroweak physics at electron–positron colliders. Springer. 2007: VI. ISBN 3540351647. 
  67. ^ R.P. Feynman. QED: The Strange Theory of Light and Matter 1st. Princeton University Press. 1985: 136–137. ISBN 0-691-08388-6. 
  68. ^ 68.0 68.1 M. Veltman. Facts and Mysteries in Elementary Particle Physics. World Scientific. 2003. ISBN 981238149X. 
  69. ^ 69.0 69.1 F. Wilczek, B. Devine. Fantastic Realities. World Scientific. 2006. ISBN 981256649X. 
  70. ^ T. Yulsman. Origin. CRC Press. 2002: 55. ISBN 075030765X. 
  71. ^ F. Garberson. Top Quark Mass and Cross Section Results from the Tevatron. 2008. arXiv:0808.0273   [hep-ex]. 
  72. ^ J. Steinberger. Learning about Particles. Springer. 2005: 130. ISBN 3540213295. 
  73. ^ C.-Y. Wong. Introduction to High-energy Heavy-ion Collisions. World Scientific. 1994: 149. ISBN 9810202636. 
  74. ^ 74.0 74.1 74.2 S.B. Rüester, V. Werth, M. Buballa, I.A. Shovkovy, D.H. Rischke. The phase diagram of neutral quark matter: Self-consistent treatment of quark masses. Physical Review D. 2005, 72: 034003. Bibcode:2005PhRvD..72c4004R. arXiv:hep-ph/0503184  . doi:10.1103/PhysRevD.72.034004. 
  75. ^ 75.0 75.1 75.2 M.G. Alford, K. Rajagopal, T. Schaefer, A. Schmitt. Color superconductivity in dense quark matter. Reviews of Modern Physics. 2008, 80: 1455–1515. Bibcode:2008RvMP...80.1455A. arXiv:0709.4635  . doi:10.1103/RevModPhys.80.1455. 
  76. ^ S. Mrowczynski. Quark–Gluon Plasma. Acta Physica Polonica B. 1998, 29: 3711. Bibcode:1998AcPPB..29.3711M. arXiv:nucl-th/9905005  . 
  77. ^ Z. Fodor, S.D. Katz. Critical point of QCD at finite T and μ, lattice results for physical quark masses. Journal of High Energy Physics. 2004, 2004: 50. Bibcode:2004JHEP...04..050F. arXiv:hep-lat/0402006  . doi:10.1088/1126-6708/2004/04/050. 
  78. ^ RHIC Scientists Serve Up "Perfect" Liquid. Brookhaven National Laboratory News. 2005 [2009-05-22]. （原始内容存档于2013-04-15）. 
  79. ^ T. Yulsman. Origins: The Quest for Our Cosmic Roots. CRC Press. 2002: 75. ISBN 075030765X. 
  80. ^ A. Sedrakian, J.W. Clark, M.G. Alford. Pairing in fermionic systems. World Scientific. 2007: 2–3. ISBN 9812569073. 

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